Was macht Schlammlawinen in den Alpen so gefährlich?
Schlammlawinen sind unberechenbar – besonders gefährlich sind die zerstörerischen Wellen im Inneren. Forschende erklären, warum.
Hier hat ein Murgang einen Spielplatz im Ötztal verschüttet. Forschende haben herausgefunden, was solche eine Schlammlawine so gefährlich macht.
Foto: Smarterpix / Tinieder
Gerade konnten wir in Blatten wieder sehen, wie gefährlich Erdrutsche in den Alpen sein können. Murgänge – umgangssprachlich oft als Schlammlawinen bezeichnet – gehören zu den unberechenbarsten Naturgefahren in alpinen Regionen. Sie sind keine gleichmäßigen Erdrutsche, sondern dynamische Ströme aus Wasser, Geröll und Schlamm, die sich mit hoher Geschwindigkeit talabwärts bewegen.
Besonders gefährlich wird es, wenn diese Ströme in Form von Wellen auftreten – sogenannten Surges. Diese Wellen wirken wie Stoßverstärker innerhalb der Mure. Forschende der ETH Zürich, der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL und der University of Manchester haben nun gezeigt, wie diese Surges entstehen – und wie wenig ausreicht, um sie auszulösen.
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Murgang ist nicht gleich Murgang
Ein Murgang unterscheidet sich deutlich von einem gewöhnlichen Hochwasser. Während Wasser eher gleichmäßig fließt, transportiert ein Murgang extrem viel Material: Schlamm, Steine, Felsbrocken, manchmal sogar Baumstämme. Die Front solcher Ströme kann bis zu 60 km/h schnell sein. Besonders gefährlich sind die sogenannten Surges – wellenartige Schübe innerhalb des Stroms, die sich spontan bilden und dessen zerstörerische Wirkung vervielfachen.
„Wir wissen seit Langem, dass diese Surges eine wichtige Rolle für die Zerstörungskraft von Murgängen spielen“, sagt Jordan Aaron, Professor für Ingenieurgeologie an der ETH Zürich. „Denn durch die Surges wird der Strom besonders dick und schnell.“
Wie entsteht ein Murgang?
Murgänge entstehen meist nach Starkregen oder Schneeschmelze. Steiles Gelände und lockeres Material begünstigen den Abgang. Das Gemisch aus Wasser, Erde und Gestein kommt ins Rutschen, verdichtet sich zu einer zähen Masse und rast durch Rinnen und Bachläufe ins Tal. Besonders in den Alpen sind solche Prozesse keine Seltenheit – sie treten oft wiederholt in denselben Gebieten auf.
Im Juni 2022 beobachteten Forschende im Walliser Illgraben einen Murgang mit bisher unerreichter Präzision. Mit LiDAR-Scannern, Hochgeschwindigkeitskameras und Kraftmessplatten erfassten sie über 30 Minuten hinweg rund 70 einzelne Surges – teils mit Geschwindigkeiten von über fünf Metern pro Sekunde. „Die gemessene Dynamik war hochkomplex“, erklärt Aaron. „Die Surges bildeten sich spontan und veränderten die Fließeigenschaften dramatisch.“
Die tödliche Welle von Chamoson
Wie zerstörerisch solche Wellen sein können, zeigte sich bereits im August 2019 im Walliser Dorf Chamoson. Dort kam es zu einem Murgang mit mehreren aufeinanderfolgenden Surges. Zwei Menschen starben. Die genaue Ursache blieb lange unklar – bis neue Messdaten aus dem Illgraben den Mechanismus sichtbar machten.
Die Forschenden simulierten das Verhalten der Mure mit einem speziellen Reibungsmodell. Das Ergebnis: Die Wellen entstehen nicht durch äußere Einflüsse wie Felsbrocken oder Hindernisse, sondern durch Instabilitäten innerhalb des Stroms – vergleichbar mit Rollwellen in offenen Wasserkanälen.
Kleine Störung, große Wirkung
Schon geringe Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche der Mure reichen aus, um eine Surge auszulösen. Diese wächst mit der Zeit, beschleunigt sich und erreicht dann ihre maximale Kraft. Dabei vervielfacht sich die Fließtiefe – und mit ihr das Schadenspotenzial.
Was viele überrascht: Die gefährlichste Phase eines Murgangs liegt oft nicht am Anfang, sondern mitten im Ereignis. Die größten Kräfte wirken in den nachfolgenden Wellen. Das macht sie so tückisch. Selbst ein zunächst moderater Murgang kann sich durch Surges in eine Serie zerstörerischer Schübe verwandeln.
Große Brocken – große Dynamik
Felsbrocken oder Baumstämme spielen dabei eine zwiespältige Rolle. Sie beeinflussen lokal die Geschwindigkeit des Stroms, sind aber nicht zwingend notwendig, um Surges zu erzeugen. Im Gegenteil: Die Wellen entstehen auch in völlig gleichmäßigem Gelände – teils ausgelöst durch Unterschiede im Gefälle von nur einem Grad.
In den oberen Abschnitten des Illgrabens zeigten die Messdaten, wie sich die Geschwindigkeit des Murgangs innerhalb weniger Sekunden um bis zu 3 m/s ändern konnte – je nachdem, ob gerade ein Holzstamm oder ein Felsblock die Messstelle passierte. Dennoch war das grundsätzliche Muster der Wellen unabhängig von solchen Objekten.
Warum die Reibung plötzlich nachlässt
Ein überraschender Befund betrifft die Reibung am Boden: Sie nahm während der Surges ab, je stärker der Durchfluss wurde. Dies deutet auf einen hohen Porenwasserdruck hin – also auf eine Art „Gleitfilm“ innerhalb der Mure, der die Reibung reduziert und die Mobilität des Materials erhöht. Für das Gefahrenpotenzial bedeutet das: Je stärker der Schub, desto beweglicher der Strom.
Die daraus berechneten Reibungskoeffizienten lagen zwischen 3 und 6 Grad – Werte, die sich deutlich von jenen konventioneller Modelle unterscheiden. Die Forscher*innen entwickelten daraus ein angepasstes Reibungsmodell, mit dem sich künftig realistischere Vorhersagen treffen lassen.
Was das für die Praxis bedeutet
Die Erkenntnisse aus dem Illgraben verändern das Verständnis von Murgängen grundlegend. Frühwarnsysteme müssen künftig nicht nur den Beginn eines Murgangs erfassen, sondern auch dessen innere Dynamik. Klassische Modelle, die von gleichmäßigem Fluss ausgehen, unterschätzen die Gefahren deutlich.
Für Ingenieur*innen, Bauplanende und Behörden hat das direkte Folgen:
- Schutzbauwerke wie Dämme, Auffangnetze oder Geröllsperren müssen die Stoßkraft der Surges aushalten – nicht nur den Grundstrom.
- Straßen und Brücken im Gefahrenbereich brauchen tragfähigere Fundamente.
- Die Planung von Siedlungen in Hanglage sollte Murgangkorridore stärker berücksichtigen.
Die Gefahr durch Murgänge wird künftig eher zunehmen. Mit dem Abschmelzen von Permafrost und Gletschern entstehen neue instabile Zonen. In diesen Bereichen lagern große Mengen an losem Material, das durch Regen oder Schmelzwasser mobilisiert werden kann. Auch der Rückgang des Schnees fördert Erosion – und damit das Materialangebot für neue Muren.
Die Gefahr liegt in der Welle
Die neuen Messdaten zeigen: Nicht der erste Schwall ist der gefährlichste, sondern oft der zweite, dritte oder vierte. Diese Surges entstehen spontan, sind hochmobil und schwer vorhersehbar. Gerade diese Eigenschaft macht Murgänge zu einer unterschätzten Naturgefahr – und stellt den Murgangschutz vor neue Herausforderungen. Künftige Modelle und Frühwarnsysteme müssen deshalb die Welle im Strom erkennen – bevor sie Gebäude, Straßen oder Leben gefährdet.
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